褐煤干馏半焦挥发分残留率的研究

介绍了褐煤低温干馏工艺的实验装置及方法,研究了干馏温度、干馏时间和干馏煤样质量对粉煤及粒煤低温干馏半焦残留挥发分的影响.实验结果表明:随着干馏温度的升高和干馏煤样质量的增加,测得干馏半焦残留挥发分降低;随着干馏时间的延长,半焦残留挥发分降低,但时间超过一定值时,半焦残留挥发分开始上升;不同温度下粒煤和粉煤干馏半焦挥发分残留率表现的规律不同.     

挥发分对煤尘云最低着火温度的影响

挥发分是煤尘受热时析出的成分,是影响煤尘云最低着火温度的主要因素之一。利用煤尘云最低着火温度测定系统对7种不同挥发分煤样的煤尘云最低着火温度进行了测定。主要得到如下结论:挥发分不同的煤尘云在最佳着火情况下的火焰状态不尽相同,但并不能单纯根据挥发分的大小对着火火焰类型进行分类;随着喷尘压力的增加,煤尘云最低着火温度先降低后升高;随着煤尘质量的增加,煤尘云最低着火温度也呈现先降低后升高的现象;煤尘云最低着火温度随挥发分的增大总体呈下降趋势。     

挥发分对煤尘云最低着火温度的影响

挥发分是煤尘受热时析出的成分,是影响煤尘云最低着火温度的主要因素之一。利用煤尘云最低着火温度测定系统对7种不同挥发分煤样的煤尘云最低着火温度进行了测定。主要得到如下结论:挥发分不同的煤尘云在最佳着火情况下的火焰状态不尽相同,但并不能单纯根据挥发分的大小对着火火焰类型进行分类;随着喷尘压力的增加,煤尘云最低着火温度先降低后升高;随着煤尘质量的增加,煤尘云最低着火温度也呈现先降低后升高的现象;煤尘云最低着火温度随挥发分的增大总体呈下降趋势。     

碱金属对煤燃烧特性的影响及动力学分析

采用热重法研究了碱金属盐（K2CO3、NaCl）对煤粉燃烧特性的影响。升温速率为20 ℃/min,20%（体积比）的氧气（99999%）和氮气（99999%）混合气体作为气氛气体,气体流量为80 mL/min。实验结果表明：K2CO3、NaCl能够改善煤粉的燃烧性能,当K2CO3、NaCl负载量（煤）在低于52049 7 mg/g和8969 4 mg/g时,随着负载量的增加着火温度降低,与原煤相比最多降低60 ℃和32 ℃。K对挥发分的析出、着火以及固定碳的燃烧都具有催化作用,Na主要催化固定碳的燃烧。Na、K均可降低煤样高温燃烧区的表观活化能,提高燃烧反应速度。     

坩埚对煤中挥发分测定结果的影响

通过试验研究了坩埚质量及其坩埚架摆放数量对煤炭挥发分测定结果的影响,结果表明挥发分测定结果随坩埚质量的增加总体呈现降低的趋势,且坩埚质量对低挥发分样品测试结果影响大于高挥发分样品;坩埚摆放数量、是否添加煤样对挥发分测试结果有系统影响,煤炭检测实验室在进行挥发分测试时应放置同样数目的坩埚,同时添加等量煤样,以提高挥发分测试结果的精密度。     

燃煤中砷、汞的特征及分布规律研究

应用原子荧光分析技术,对东北某地1、2号钻孔原煤样、浮沉样、矸石样及配煤煤样在燃烧过程中的砷、汞特征进行了研究。试验研究表明:小于1.3级浮沉精煤中砷的挥发温度可提前至1 000℃;低温条件下的矸石自燃可导致40%的砷和90%的汞挥发逸出;配煤中砷有着与自燃煤完全不同的燃烧特征,即1 100℃时配煤底灰中保存有75%的砷不挥发。     

蒙西侏罗纪煤层自燃机理参数测定分析研究

为了准确分析我国蒙西地区煤层自燃机理、剖析煤炭自燃微观特性,采用煤的工业分析、静态吸氧量以及程序升温实验方法,研究煤中水分、挥发分、灰分、耗氧量、煤质有机气体等生成速率对煤层自燃倾向特性的影响规律。与石炭纪煤样对比表明:侏罗纪煤层自燃倾向性与煤样中的水分、挥发分含量呈正相关,而与灰分含量呈负相关;侏罗纪煤样静态吸氧量均超过0.70 cm3/g,且高于石炭纪煤样;约130℃处始,侏罗纪煤样CO、CO2生成速率分别为0.08、0.1 t/℃,CH4来源于煤体本身,温度升高至120℃生成C2H6气体、150℃时生成C2H4气体,低温氧化阶段蒙西侏罗纪煤氧化复合作用更加剧烈。     

抚顺西露天矿长焰煤高温氧化自燃特性实验研究北大核心

为了研究抚顺西露天矿矿坑内煤自燃氧化特性,在物理性质测试的基础上进行了原煤的自燃氧化特性实验研究,得到了30~600℃高温氧化过程中的宏观自燃特性及其表征参数,并应用标志气体的增长率分析法确定出露天矿长焰煤高温氧化的特征温度点。结果表明:抚顺西露天矿原煤样品含水率含硫量均较低,挥发分高达42%,煤样比表面积较大,微观结构显示大孔和介孔占95%以上,为煤氧化合反应提供了有利的条件;低温氧化阶段氧气体积分数和耗氧速率变化平缓,200℃以后急剧变化,析出的CO和CO_(2)体积分数呈现指数级增长;CH_(4)、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(6)、C3H8体积分数随温度的变化规律相似,即在低温阶段都比较小,随着温度的升高缓慢增大,大约350℃之后均迅速增大至峰值。实测煤样临界温度75℃、干裂温度120℃、活性温度195℃、增速温度240℃以及燃点温度315℃,煤样中挥发分含量高导致临界温度较为提前,但燃点温度较常规偏低。热分析实验结果表明:DSC和放热过程可划分为4个阶段,煤样放热量达到了4714 J/g;自由基浓度与温度成递增关系,活性温度时的浓度相较临界温度阶段增长了约50%,燃点温度时自由基浓度达到了临界温度时刻的2倍,自由基活跃会更加促进煤氧化合反应。     

单炉压饼法测定褐煤挥发分国际标准试验研究

基于煤样预先压饼再按单炉法褐煤挥发分测定具有快速、简便、无样品喷溅、结果复现性较好的特点,对单炉压饼法测定褐煤挥发分国际标准提案(ISO 20360 《褐煤和柴煤—分析样品挥发分测定—单炉法》)进行试验条件研究,确定该方法中马弗炉的起始加热温度为900℃、放入样品后马弗炉温度3 min内回升至900℃±10℃、煤样压饼压力大于980 N (以质量大于100kg表示)等试验条件。研究表明:采用单炉压饼法测定褐煤挥发分的测定结果与ISO 5071-1中双炉法的测定结果间无显著性差异,其精密度及正确度均满足要求;单炉压饼法解决了褐煤样品在试验过程中的喷溅问题,同时可节省一半的测定时间及少用1台试验设备,可作为ISO 5071-1(双炉法)的可替代方法。     

烟煤温和热解时煤挥发性对汞脱除率影响

选用主要用于发电的两种高挥发分和一种低挥发分烟煤（分别为Lower Freeport #6A、Pittsburgh #8及Lower Kittanning煤，以下分别称1号、2号及3号煤）进行试验，来确定其在温和热解过程中汞的脱除率。试验在管式炉内进行，煤样经筛分和分析化验后，在氮气氛下，于275-600℃的不同处理温度和停留时间下进行温和热解试验。对产生的半焦进行汞含量分析，并和原料煤的汞含量进行比较，来确定汞的脱除率。试验表明，在本研究条件下，所用3种煤的汞脱除率高达80%；开始，汞脱除率为热解温度和停留时间的函数；在温度升高到某值前，高挥发分烟煤汞的脱除率随温度升而近似为常数；当温度再升高，脱除率则随温度的升高而近似为常数；当温度再升高，脱除率则随温度的升高而下降。而对低挥发分烟煤，随热解温度升高，汞胶除率并未发生变化，并在整个试验温度范围内遵循阿累尼乌斯方程。对试验结果按均匀反应进行模拟，并在均匀反应中对于一定的热解温度，在最大碳转化率（Xmax）下得到不同的最大脱除率。数据分析表明，低挥发分的3号煤样在500℃下热解，最大脱除率达75%，相应的反应速率常数为1.56min^-1；1号煤样在500℃下热解，最大脱除率达74%，相应的反应速率常数为0.42min^-1；2号煤样在400℃下热解，最大脱除率可达80%，相应的反应速率常数为0.44min^-1。